ตอนที่แล้วเราได้ทดลองทำการสั่งงานรีเลย์แบบ Manual ผ่านหน้าเว็บไปแล้ว ครั้งนี้เราลองสั่งให้รีเลย์ทำงานโดยผ่านการประมวลผลค่าที่ได้จากเซนเซอร์ เพื่อให้ก้าวไปอีกขั้นของ IoT   โดยเราจะใช้เซนเซอร์ที่เคยได้นำเสนอไปก่อนหน้านี้แล้ว นั่นคือ DHT22 Temperature & Humidity Sensor (ต่อที่ PIN: 32 [GPIO 12]) และรีเลย์ 4 Channel ซึ่งสามารถนำไปต่อกับอุปกรณ์เครื่องใช้ไฟฟ้าได้ ต่อ PIN เดิมจากตอนที่แล้ว   ความต้องการเบื้องต้นคือ 1. เมื่ออุณหภูมิต่ำกว่าหรือเท่ากับ 28 องศา ให้เปิดพัดลมระบายอากาศ 1 (ที่ต่ออยู่กับ Relay 1) 2. เมื่ออุณหภูมิสูงกว่า 28 องศา ให้ปิดพัดลมระบายอากาศ 1 และเปิดพัดลมระบายอากาศ 2 (ต่ออยู่กับ Relay 2) 3. เมื่อความชื้นต่ำกว่า 50% ให้เปิดเครื่องสร้างความชื้น (Humidifier) (ต่ออยู่กับ Relay 3)  โดยไม่ต้องสนใจอุณหภูมิ เริ่มเขียนโค้ดเพื่อทำการประมวลผลกันเลย (โค้ดบางส่วน ได้อธิบายไว้ในตัวอย่างบทความก่อนหน้านี้แล้ว)   ทำการติดตั้ง Library Adafruit จากบทความก่อนหน้านี้ Raspberry Pi 3 [Temperature & Humidity Sensor] จากนั้นทำการเขียน python ด้วยคำสั่ง sudo nano automated_relay.py ด้วยโค้ดต่อไปนี้   import os import time import datetime while True :  temperature = os.popen(‘sudo /home/pi/sources/Adafruit_Python_DHT/examples/AdafruitDHT.py 2302 12 | cut -c 6-7’).read()  humidity = os.popen(‘sudo /home/pi/sources/Adafruit_Python_DHT/examples/AdafruitDHT.py 2302 12 | cut -c 22-23’).read()  now = datetime.datetime.now()  print ”  print ”  print now.strftime(“%d-%m-%Y %H:%M:%S”)  print ‘Temperature: ‘ + temperature + ‘Humidity: ‘ + humidity  if int(temperature) <= 28:   os.popen(‘sudo python /var/www/html/relay_off.py 2’).read()   os.popen(‘sudo python /var/www/html/relay_on.py 1’).read()   print ‘Temperature below 28C ==> Relay 1: ON. Relay 2: OFF’  else:   os.popen(‘sudo python /var/www/html/relay_off.py 1’).read()   os.popen(‘sudo python /var/www/html/relay_on.py 2’).read()   print ‘Temperature above 28C ==> Relay 1: OFF. Relay 2: ON’  if int(humidity) < 50:   os.popen(‘sudo python /var/www/html/relay_on.py 3’).read()   print ‘Humidity below 50% ==> Relay 3: ON’  else:   os.popen(‘sudo python /var/www/html/relay_off.py 3’).read()   print ‘Humidity above 50% ==> Relay 3: OFF’  time.sleep(5)     จากนั้นเซฟและทดลองรันด้วยคำสั่ง

ตอนนี้เราจะมาสร้างหน้าเว็บสำหรับดูสถานะและควบคุมรีเลย์อย่างง่ายๆ   ก่อนอื่น ผมได้ทำการเปลี่ยน PIN ของ GPIO บน Raspberry Pi 3 เพื่อให้เป็นระเบียบมากขึ้นจากครั้งที่แล้ว โดยผมได้เลือกใช้ PIN: 12 (GPIO 18), PIN: 16 (GPIO 23), PIN: 18 (GPIO 24) และ PIN: 22 (GPIO 25) สำหรับสั่งงานรีเลย์ตัวที่ 1-4 ตามลำดับ ดังรูปด้านล่างนี้   หลังจากการทดสอบการทำงานของรีเลย์ทุกตัว (ในบทความที่แล้ว) จากนั้นเราจึงเริ่มขึ้นตอนการติดตั้ง Apache Web Server, PHP และเขียนหน้าเว็บ ดังขั้นตอนต่อไปนี้ครับ   ติดตั้ง Apache Web Server และ PHP ดังนี้ ใช้คำสั่ง sudo apt-get install apache2 เพื่อติดต้ัง apache web server (หากขึ้นว่า Package apache2 is not available ให้ใช้คำสั่ง sudo nano /etc/apt/sources.list  จากนั้น uncomment บันทัดสุดท้าย เซฟไฟล์และใช้คำสั่ง sudo apt-get update เมื่อเรียบร้อยแล้วให้ลองใช้คำสั่งด้านบนอีกครั้ง) จากนั้นทดสอบเปิดเว็บด้วย http://localhost/ หรือ http://{RASPBERRY_IP}/   จากนั้นติดตั้ง PHP5 Module สำหรับ Apache sudo apt-get install php libapache2-mod-php   เมื่อเรียบร้อยแล้ว ให้ใช้คำสั่งต่อไปนี้ cd /var/www/html เนื่องจากไฟล์ index.html จะมีเจ้าของเป็น root ทำให้ไม่สามารถแก้ไขหรือลบได้ ให้ใช้คำสั่งเปลี่ยน owner ดังนี้ sudo chown pi: index.html จากนั้นทำการลบไฟล์ index.html เพราะเราไม่ใช้ ใช้คำสั่ง sudo nano index.php เพื่อสร้างไฟล์และเขียนโค้ดต่อไปนี้ เพื่อทดสอบการทำงานของ php <?php phpinfo(); ?> และลองเปิดหน้าเว็บดู จะพบกับหน้านี้ ถือว่าติดตั้งเสร็จเรียบร้อยแล้ว   จากนั้นเพิ่ม user ของ apache นั่นคือ www-data ให้สามารถใช้คำสั่ง sudo ได้ ด้วยวิธีการต่อไปนี้ sudo nano /etc/sudoers จากนั้นเพิ่มบันทัดต่อไปนี้ลงไปท้ายสุด www-data ALL=(ALL) NOPASSWD: ALL และเพื่อความสะดวก ทุกท่านสามารถดาวน์โหลดไฟล์ที่ผมได้ทำเอาไว้แล้ว ==> relay_control_via_web.zip (สามารถแก้ไขรูปแบบการแสดงผลให้สวยงามขึ้นได้ในภายหลังได้ด้วยตัวท่านเอง) และทำการ copy file ไปไว้ที่ /var/www/html   โดยหลักการทำงานคือ เมื่อมีการเปิดหน้าเว็บขึ้นมา จะเรียกไฟล์ index.html และจะทำการ post ajax firstcheck.php เพื่อทำการตรวจสอบสถานะของรีเลย์ (ซึ่งภายใน firstcheck.php จะเป็นการเรียกคำสั่ง python firstcheck.py และส่งค่ากลับเป็น json) เมื่อมีการสั่งงานรีเลย์ จะทำการ post ajax changestate.php โดยที่ไปเรียกคำสั่ง relay_off หรือ relay_on (มี parameter คือชุดของรีเลย์ ที่ได้ทำการเซฟค่า BCM GPIO ID เอาไว้ในไฟล์ .py ดังกล่าวแล้ว) เพื่อเป็นการสั่งให้รีเลย์ดังกล่าว ทำงาน (เพื่อความปลอดภัย ในกรณีที่ท่านต้องการแยกไฟล์ .py ออกจาก web root directory

จากตอนที่แล้ว เราได้ลองต่อเซนเซอร์ภายนอก ซึ่งเซนเซอร์จะเป็นประเภท Input เพื่อนำข้อมูลไปประมวลผลต่อตามที่เราต้องการ ยังมีอุปกรณ์บางตัวที่เราสามารถต่อเป็น Output จาก Raspberry Pi ได้ด้วย ซึ่งหนึ่งในนั้นจะเป็นอุปกรณ์หลักที่นำมาเชื่อมต่อกับอุปกรณ์อื่นๆ ได้อย่างหลากหลาย นั่นคือ รีเลย์ (Relay) – (ไม่ใช่ Delay นะครับ กรุณาอย่าสับสน)   Relay คืออะไร Relay ถ้าให้พูดจากความเข้าใจคือ สวิตซ์ ประเภทหนึ่งครับ ที่จะทำงานตามกระแสไฟ นั่นคือ เมื่อมีกระแสไฟไปเหนี่ยวนำภายใน สวิตซ์ก็จะทำงาน (Energize) (พูดให้เข้าใจอีกครั้งหนึ่งคือ เหมือนสวิตซ์ตามผนังนี่แหละครับ แต่แทนที่จะเอามือไปกด เราก็ใช้กระแสไฟเข้าไปให้มันทำงานแทนนั่นเอง) และในบางครั้ง ในระบบไฟฟ้ากำลัง อาจจะเรียกอุปกรณ์นี้ว่า Magnetic Contactor ซึ่งเป็นหลักการทำงานแบบเดียวกันครับ (ขออภัย หากรูปจะไม่ถูกต้องตามหลักการเป๊ะๆ เพราะวาดจากความเข้าใจ) จากในรูปด้านบนนี้ DC+, DC- คือ ไฟที่เราจะจ่ายให้ขดลวดแม่เหล็ก (ตาม spec ของ relay) เพื่อจะไปทำให้สวิตซ์ Relay ทำงาน โดยที่ขา C = Common ขาที่ต้องการให้กระแสไฟมารออยู่ หรือ กระแสไหลกลับ NC = Normal Close เมื่อไม่มีไฟจ่ายที่ขดลวดแม่เหล็ก ขา C และ NC จะเชื่อมต่อถึงกันอยู่ NO = Normal Open จะทำงานเมื่อมีไฟจ่ายมาที่ขดลวดแม่เหล็ก จะทำให้ขา C และ NO นั้น เชื่อมถึงกัน และทำให้ขา C ขาดการเชื่อมกับ NC วิธีการอ่านสเปครีเลย์ (ตัวสี่เหลี่ยมสีน้ำเงินในรูปด้านบน) – 5VDC คือไฟที่เราจ่ายเพื่อให้รีเลย์ทำงาน (Energize) – 10A 250VAC คือ หน้าคอนแทคทนกระแสได้ 10A ที่ 250V AC – 15A 125VAC คือ หน้าคอนแทคทนกระแสได้ 15A ที่ 125V AC   รีเลย์ที่จะเอามาใช้กับ Raspberry Pi ควรจะเป็นรีเลย์ที่ทำงานด้วยไฟ 5V เพราะจะได้ต่อ +5V และ GND ออกจากบอร์ดของ Raspberry Pi ได้เลย ซึ่งรีเลย์ก็จะมีด้วยกันสองแบบคือ Active Low และ Active High นั่นคือ… – Active Low รีเลย์จะทำงานเมื่อมีการจ่าย Logic Low เข้ามา (จ่าย GND เข้ามา) – Active High รีเลย์จะทำงานเมื่อมีการจ่าย Logic High เข้ามา (จ่าย +5V เข้ามา) รีเลย์บางรุ่นรองรับทั้งสองแบบ แต่จะมี Jumper ให้เซ็ตว่าต้องการทำงานในแบบไหน   ** ถ้าหากไม่รู้จริงๆ ก็ลองเขียนโปรแกรมตามด้านล่าง เพื่อทดสอบได้ครับ ไม่พัง จ่ายผิด รีเลย์ก็แค่ไม่ทำงานครับ ** ** รุ่นที่ผมนำเอามาใช้งาน จะเป็น Active Low นั่นคือจ่าย GND หรือ Logic 0 (เลขศูนย์) เพื่อให้รีเลย์ทำงาน **   การเชื่อมต่อนั้นไม่ยากครับ GND ต่อกับ GND ของ Raspberry Pi VCC ต่อกับ +5V ของ Raspberry Pi IN1…4 ต่อกับ GPIO ขาที่ว่างอยู่ โดยดูจาก Pinout ของ Raspberry Pi ครับ

จากตอนที่แล้ว เราได้เขียนคำสั่งเพื่อที่จะดึงค่าจากเซนเซอร์แล้ว ครั้งนี้จะเป็นการใช้วิธีดังค่าดังกล่าว มาเก็บไว้เป็นไฟล์ csv จากนั้นนำไปแสดงเป็นกราฟ โดยแสดงผลผ่าน Web Interface ด้วยวิธีดังต่อไปนี้ครับ   สร้างที่เก็บไฟล์ด้วยคำสั่งต่อไปนี้ mkdir –p /home/pi/projects/temp–and–humidity mkdir –p /home/pi/projects/temp–and–humidity/sensor–values cd /home/pi/projects/temp–and–humidity (หากใครไม่ต้องการสร้าง directory เพื่อเก็บข้อมูลตามตัวอย่างนี้ ให้แก้ไฟล์ temp_hud_csv_log.py ด้วยครับ) จากนั้นดาวน์โหลดสคริปด้วยคำสั่งนี้ wget https://sysadmin.psu.ac.th/wp-content/uploads/2018/03/temp_hud_csv_log.txt mv temp_hud_csv_log.txt temp_hud_csv_log.py (เนื่องจาก sysadmin นี้ไม่รองรับการอัพโหลดไฟล์ .py จึงต้องอัพโหลดเป็น .txt ไปก่อน แล้วค่อยเอามา rename เอาเอง)   ตรวจสอบและติดตั้ง dependencies ด้วยคำสั่งนี้ sudo easy_install apscheduler และรอจนเสร็จ          โดยค่า default สคริปนี้จะถูกเซ็ตให้เป็นเซนเซอร์ AM2302 และใช้ GPIO 4 ซึ่งถ้าหากเราใช้เซนเซอร์และขาคนละขากัน ให้เข้าไปแก้ไฟล์ temp_hud_csv_log.py จากนั้นเริ่มต้นการทำงานด้วยคำสั่ง sudo python temp_hud_csv_log.py รอซัก 2-3 นาที เราจะเห็นว่ามีไฟล์เกิดขึ้นใน sub folder ชื่อ sensor-values   ต่อไปเราจะทำการอ่านค่าใน csv files ไปแสดงผลเป็นกราฟด้วย NVD3 charts for d3.js ใช้งานร่วมกับ node.js JavaScript ซึ่งรวมเว็บเซอร์เวอร์ node.js Express เอาไว้ในตัว (ซึ่ง node.js ได้ถูกติดตั้งเป็น official ใน raspberry pi image os file ซึ่งสามารถเช็คเวอร์ชั่นได้จากคำสั่ง node –version)   ทำการดาวน์โหลด html file ใส่ไว้ในโฟลเดอร์ย่อย public ด้วยคำสั่งต่อไปนี้ mkdir –p /home/pi/projects/temp–and–humidity/public cd /home/pi/projects/temp–and–humidity/public wget https://sysadmin.psu.ac.th/wp-content/uploads/2018/03/index.txt mv index.txt index.html ท่านสามารถแก้ไขไฟล์ index.html ได้ ไม่ว่าจะเป็น Title, DateTime Format, สีตัวอักษร, สีพื้นหลัง และอื่นๆ ได้เลย   จากนั้นติดตั้ง node.js script ด้วยคำสั่งต่อไปนี้ cd /home/pi/projects/temp–and–humidity wget https://sysadmin.psu.ac.th/wp-content/uploads/2018/03/nodejs_webserver_soapws.txt mv nodejs_webserver_soapws.txt nodejs_webserver_soapws.js   และทำการติดตั้ง dependencies ของ node.js ด้วยคำสั่งต่อไปนี้ npm install express npm install body–parser npm install csv–parse@1.1.0 npm install glob ** ถ้ามีปัญหาในการเรียก npm เช่น command not found. ให้ติดตั้งด้วยคำสั่ง sudo apt-get install npm ได้เลย **  ** เป็นการติดตั้งใน home folder ของตัวเอง เพราะงั้นไม่ต้องใช้ sudo นำหน้า npm ครับ ** ** csv-parse ผมใช้เป็นเวอร์ชั่น 1.1.0 เนื่องจากเวอร์ชั่นใหม่ ลองคอมไพล์แล้วไม่ผ่าน **   เมื่อเรียบร้อยแล้วลอง start web server service ด้วยคำสั่ง sudo node nodejs–webserver–with–soap–services.js และลองเปิดเว็บด้วย http://[ไอพีของ

สวัสดีและขออภัยที่ห่างหายไป เนื่องจากติดภารกิจทั้งงานราษฏร์และงานหลวงครับ   ครั้งนี้จะเป็นการเริ่มต่อเซนเซอร์ภายนอก เซนเซอร์พื้นฐานที่มีในปัจจุบันก็จะเป็นเซนเซอร์เกี่ยวกับสภาพแวดล้อม ไม่ว่าจะเป็น เซนเซอร์อุณหภูมิ, เซนเซอร์ความชื้นในอากาศ, เซนเซอร์ความชื้นในดิน, เซนเซอร์น้ำ (ทำงานเมื่อมีน้ำมาสัมผัสเซนเซอร์ – ใช้ตรวจเช็คฝนตก), เซนเซอร์แสง (สวิตซ์), เซนเซอร์ความเข้มแสง, เซนเซอร์วัด pH, เซนเซอร์ UV, เซนเซอร์วัดฝุ่นละอองในอากาศ, เซนเซอร์วัดความชื้นในดิน, เซนเซอร์วัดแรงสั่นสะเทือน และเซนเซอร์อื่นๆ อีกมากมาย ซึ่งหลักการทำงานนั้นส่วนใหญ่จะเหมือนกันหมด คือการอ่านค่ามาจากเซนเซอร์ และนำค่านั้นมาแปรผลที่เราสามารถอ่านได้ง่าย   บทความนี้จะเริ่มด้วยเซนเซอร์ที่ Basic ที่สุด เพื่อให้ทุกท่านพอจะได้เห็นหลักการทำงานและเป็นแนวทางในการเชื่อมต่อเซนเซอร์อ่นๆ ต่อไปครับ นั่นคือ เซนเซอร์วัดอุณหภูมิและความชื้น AM2302 (DHT22) นั่นเอง โดยจะมี Pinout ดังนี้ (จากซ้ายบน คือขาที่ 1) ขาที่ 1 คือ VCC รองรับ 3.6-6V ขาที่ 2 คือ Data ขาที่ 3 คือ NC (Normal Close) ขาที่ 4 คือ GND เราจะต้องทำการต่อ R (Resistor) ด้วย 4.7KOhm ระหว่างขา Data และ VCC ไว้เพื่อป้องกันการรับ/ส่ง ข้อมูลผิดพลาด ดังรูปนี้ ซึ่งถ้าเกิดเราเอามาต่อกันภายนอก จะทำให้เกิดความไม่สวยงามแยะยุ่งยาก จึงขอแนะนำเป็นอุปกรณ์ที่ Built-In R ลงในบอร์ดเลย ดังตามที่กำลังจะนำเสนอให้ดูนี้ จากนั้นเราทำการต่อสาย ซึ่งผมใช้ Jump Wire ตัวเมียทั้งสองฝั่ง เพื่อสะดวกในการต่อเข้ากับ GPIO ของ Raspberry Pi และเพื่ออนาคตสามารถปรับเปลี่ยนได้ง่าย ** เนื่องจากมีแค่ 3 เส้น จึงไม่ได้เน้นว่ามีแดงต้องเป็น +5V, สีดำต้องเป็น GND แค่เสียบให้ถูกทั้งต้นและปลาย ก็พอแล้วครับ **   จากนั้นทำการเสียบเข้าบอร์ด โดยดูจาก Diagram และผมเลือกต่อเข้าช่อง GPIO 4 (ขาที่ 7 – สายสีแดง ในรูป) ทำการประกอบลง Enclosure (ไม่จำเป็น) เพื่อความเป็นระเบียบเรียบร้อยเท่าที่จะทำได้ จากนั้นทำการต่อสายและ Boot เครื่องครับ   จากนั้นมาในส่วนของโปรแกรมกันครับ เริ่มทำการเขียน Python อย่างง่าย เพื่อที่จะดึงค่าอุณหภูมิและความชื้นมาแสดงบนหน้าจอ ดังนี้ครับ   ทำการอัพเดทระบบด้วยคำสั่ง sudo apt-get update -y   จากนั้นติดตั้ง dependency ที่ต้องใช้ด้วยคำสั่ง sudo apt–get install –y build–essential python–dev git (ถ้าใครติดตั้งมาก่อนในบทความก่อนหน้านี้ ก็ผ่านไปได้เลยครับ) จากนั้นทำการติดตั้ง Library จาก Adafruit (เพื่อที่เราจะได้ไม่ต้องเขียน GPIO Connection เอง ซึ่งยุ่งยาก) ด้วยคำสั่งต่อไปนี้ครับ mkdir –p /home/pi/sources cd /home/pi/sources git clone https://github.com/adafruit/Adafruit_Python_DHT.git cd Adafruit_Python_DHT sudo python setup.py install        รอจนเสร็จเรียบร้อย   จากนั้นทดลองเรียกค่าจากเซนเซอร์ด้วยคำสั่ง sudo /home/pi/sources/Adafruit_Python_DHT/examples/AdafruitDHT.py 2302 4 โดย 2302 คือ ชนิดของเซนเซอร์และ 4 คือ GPIO ID (ดูจาก Pinout ของ Raspberry Pi และไม่ใช่เลขขานะครับ) ก็จะได้ค่ามาดังรูป ตามตัวอย่างด้านบนนี้ เป็นการใช้ Python Example